[發明專利]基于大數據的學生學習習慣分析系統

在審

• 申請號: 202110421254.0
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN113191226A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 不公告發明人
• 申請（專利權）人: 方秋菊
• 主分類號: G06K9/00
• 分類號: G06K9/00;G06T7/70;G06T17/00;G08B21/24;A61B5/11;A61B5/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于大數據的學生學習習慣分析系統，其特征在于：該系統包括建模模塊、坐標系建立模塊、控制模塊、定點模塊、提醒點確認模塊和坐姿糾正模塊；

所述建模模塊用于建立學生所在教室的三維模型，所述坐標系建立模塊用于建立三維模型的坐標系，所述控制模塊用于對整個系統進行智能化的控制，還用于對數字化的學生坐姿進行分析，所述定點模塊用于對每一位學生的關鍵部位進行坐標點的定位的更新，所述提醒點確認模塊用于確認學生的目光所及的位置，所述坐姿糾正模塊用于通過光線對坐姿不標準的學生進行提醒；

所述坐標系建立模塊和提醒點確認模塊均與建模模塊電性連接，所述定點模塊的輸出端電性連接建模模塊的輸入端，所述坐標系建立模塊和提醒點確認模塊的輸出端電性連接控制模塊的輸入端，所述控制模塊的輸出端電性連接坐姿糾正模塊的輸入端；

所述提醒點確認模塊包括角度確認單元和位置預測單元；

所述角度確認單元用于根據學生頭部的坐標值確認學生頭部的傾斜角度，所述位置預測單元用于根據學生頭部的傾斜角度確定學生眼睛所看的位置，所述位置預測單元通過建立二維直角坐標系中學生眼睛所在位置與頭部傾斜角度垂直的延長線；

所述中央控制單元的輸出端電性連接角度確認單元的輸入端，所述角度確認單元的輸出端電性連接模型建立單元的輸入端，所述模型建立單元的輸出端電性連接位置預測單元的輸入端，所述位置預測單元的輸出端電性連接中央控制單元的輸入端；

所述坐姿糾正模塊包括調節伺服電機和提醒激光燈；

所述調節伺服電機的輸出軸連接提醒激光燈，所述調節伺服電機用于控制提醒激光燈將燈光照射在位置預測單元所預測的學生目光所及的位置，所述提醒激光燈的光線用于提醒學生注意坐姿；

所述中央控制單元的輸出端電性連接調節伺服電機和提醒激光燈的輸入端。

2.根據權利要求1所述的一種基于大數據的學生學習習慣分析系統，其特征在于：在所述二維直角坐標系中，所述坐標點刷新單元刷新之后的學生脖子的坐標值為（X_a，Y_a），所述坐標刷新單元刷新之后的學生臀部的坐標值為（X_b，Y_b），所述數據處理單元根據下列公式計算出學生脊椎的彎曲角度；

；

當＜時，表明學生的坐姿標準，不需要提醒學生糾正坐姿；

當≥時，表明學生的脊椎彎曲角度加大，會對學生的脊椎以及眼睛造成傷害，其中，表示設定的角度閾值。

3.根據權利要求2所述的一種基于大數據的學生學習習慣分析系統，其特征在于：當≥時，所述坐標點定位單元定位學生頭部在二維直角坐標系中的坐標值為（X_c，Y_c）；

所述角度確認單元根據下列公式對學生頭部的傾斜角度進行計算：

；

所述坐標點定位單元定位學生眼部的在二維直角坐標系中的坐標值為（X_d，Y_d）；

所述位置預測單元以坐標點（X_d，Y_d）為圓心，建立與垂直的延長線，所述延長線與X軸或者Y軸之間的夾角為，=+90°；

；

所述坐標系轉換單元轉換為三維直角坐標系，所述延長線與學生目光所接觸的面的坐標點為（Xk，Yk，Zk），所述位置預測單元建立以坐標點（Xk，Yk，Zk）為圓心，半徑為R的目光區域，為學生目光所及的區域；

所述中央控制器控制提醒激光燈點亮，所述調節伺服電機控制提醒激光燈照射在學生的目光區域內。

4.根據權利要求3所述的一種基于大數據的學生學習習慣分析系統，其特征在于：所述提醒激光燈在對準所述延長線時，所述中央控制單元控制提醒激光燈電量。